(57)【要約】【課題】基板間に減圧された内部空間が形成された放射線検出パネルの生産性を向上させることが可能な放射線検出パネルの製造方法を提供する。【解決手段】放射線検出パネル３の製造方法は、複数の光電変換素子１５が配列された第１の基板４を載置する第１基板載置工程（Ｓ１）と、光電変換素子１５の全周に接着剤２２を配置する接着剤配置工程（Ｓ２）と、接着剤２２を介して、シンチレータ６が形成された第２の基板５を、シンチレータ６と光電変換素子１５とが対向するように載置する第２基板載置工程（Ｓ３）と、第１、第２の基板４、５と接着剤２２とで形成される内部空間Ｃを減圧して、第１、第２の基板４、５を貼り合わせる減圧貼り合わせ工程（Ｓ５）とを有し、第２基板載置工程（Ｓ３）で第２の基板５を載置した際、第１の基板４や第２の基板５と接着剤２２との間に間隙Ｇが形成されるように接着剤２２の粘度やチクソ比が調整されている。【選択図】図１２
2010190610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の光電変換素子が二次元状に配列された第１の基板を載置する第１基板載置工程と、
前記第１の基板の前記複数の光電変換素子の周囲の部分の全周に接着剤を配置する接着剤配置工程と、
前記接着剤を介して、放射線を光に変換するシンチレータが表面に形成された第２の基板を、当該シンチレータが前記複数の光電変換素子に対向するように前記第１の基板上に載置する第２基板載置工程と、
前記第１の基板、前記第２の基板および前記接着剤により形成される内部空間を減圧して、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる減圧貼り合わせ工程と、
を有し、
前記第２基板載置工程で、前記接着剤を介して前記第２の基板を前記第１の基板上に載置した際、前記第１の基板と前記接着剤との間、または前記第２の基板と前記接着剤との間に間隙が形成されるように少なくとも前記接着剤の粘度またはチクソ比が調整されていることを特徴とする放射線検出パネルの製造方法。
【請求項２】
表面に複数の光電変換素子が二次元状に配列された第１の基板を載置する第１基板載置工程と、
放射線を光に変換するシンチレータが表面に形成された第２の基板の前記シンチレータの周囲の部分の全周に接着剤を配置する接着剤配置工程と、
前記接着剤を介して、前記第２の基板を、前記シンチレータが前記複数の光電変換素子に対向するように前記第１の基板上に載置する第２基板載置工程と、
前記第１の基板、前記第２の基板および前記接着剤により形成される内部空間を減圧して、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる減圧貼り合わせ工程と、
を有し、
前記第２基板載置工程で、前記接着剤を介して前記第２の基板を前記第１の基板上に載置した際、前記第１の基板と前記接着剤との間、または前記第２の基板と前記接着剤との間に間隙が形成されるように少なくとも前記接着剤の粘度またはチクソ比が調整されていることを特徴とする放射線検出パネルの製造方法。
【請求項３】
放射線を光に変換するシンチレータが表面に形成された第２の基板を載置する第２基板載置工程と、
前記第２の基板の前記シンチレータの周囲の部分の全周に接着剤を配置する接着剤配置工程と、
前記接着剤を介して、表面に複数の光電変換素子が二次元状に配列された第１の基板を、当該複数の光電変換素子が前記シンチレータに対向するように前記第２の基板上に載置する第１基板載置工程と、
前記第１の基板、前記第２の基板および前記接着剤により形成される内部空間を減圧して、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる減圧貼り合わせ工程と、
を有し、
前記第１基板載置工程で、前記接着剤を介して前記第１の基板を前記第２の基板上に載置した際、前記第１の基板と前記接着剤との間、または前記第２の基板と前記接着剤との間に間隙が形成されるように少なくとも前記接着剤の粘度またはチクソ比が調整されていることを特徴とする放射線検出パネルの製造方法。
【請求項４】
放射線を光に変換するシンチレータが表面に形成された第２の基板を載置する第２基板載置工程と、
表面に複数の光電変換素子が二次元状に配列された第１の基板の前記複数の光電変換素子の周囲の部分の全周に接着剤を配置する接着剤配置工程と、
前記接着剤を介して、前記第１の基板を、前記複数の光電変換素子が前記シンチレータに対向するように前記第２の基板上に載置する第１基板載置工程と、
前記第１の基板、前記第２の基板および前記接着剤により形成される内部空間を減圧して、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる減圧貼り合わせ工程と、
を有し、
前記第１基板載置工程で、前記接着剤を介して前記第１の基板を前記第２の基板上に載置した際、前記第１の基板と前記接着剤との間、または前記第２の基板と前記接着剤との間に間隙が形成されるように少なくとも前記接着剤の粘度またはチクソ比が調整されていることを特徴とする放射線検出パネルの製造方法。
【請求項５】
前記接着剤として、熱硬化型の接着剤が用いられることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線検出パネルの製造方法。
【請求項６】
前記接着剤として、光硬化型の接着剤が用いられ、
前記第２の基板として、光透過性の材料で形成された基板が用いられ、
前記第２の基板と前記シンチレータとの間、または前記第２の基板の前記シンチレータが設けられた面とは反対側の面に、遮光層が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線検出パネルの製造方法。
【請求項７】
前記接着剤は、その粘度が３００［Ｐａ・ｓ］以上となるように調整されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の放射線検出パネルの製造方法。
【請求項８】
前記接着剤は、その粘度が５００［Ｐａ・ｓ］以上となるように調整されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の放射線検出パネルの製造方法。
【請求項９】
前記接着剤は、そのチクソ比が１．５以上となるように調整されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の放射線検出パネルの製造方法。
【請求項１０】
前記接着剤は、そのチクソ比が２．０以上となるように調整されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の放射線検出パネルの製造方法。
【請求項１１】
前記減圧貼り合わせ工程では、前記第１の基板上の前記第２の基板または前記第２の基板上の前記第１の基板のさらに上側から被覆するようにフィルムを載置し、前記第１の基板および前記第２の基板を含む、前記フィルムの下方空間内を減圧して前記第１の基板と前記第２の基板との減圧貼り合わせを行うことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の放射線検出パネルの製造方法。
【請求項１２】
前記減圧貼り合わせ工程の後、前記接着剤を硬化させる接着剤硬化工程を有することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の放射線検出パネルの製造方法。
【請求項１３】
前記接着剤には、前記第１の基板と前記第２の基板との間隔を確保するためのスペーサが含まれていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の放射線検出パネルの製造方法。
【請求項１４】
前記スペーサは、前記シンチレータの厚さと略同一の直径を有する球形状、または前記シンチレータの厚さと略同一の直径を有する断面円形状の棒状に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の放射線検出パネルの製造方法。
【請求項１５】
前記シンチレータは、蛍光体の柱状結晶で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の放射線検出パネルの製造方法。
【請求項１６】
前記シンチレータは、前記蛍光体の柱状結晶の鋭角状の先端が前記複数の光電変換素子に対向するように配置されることを特徴とする請求項１５に記載の放射線検出パネルの製造方法。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の放射線検出パネルの製造方法により製造された放射線検出パネルを用いて放射線画像検出器を製造することを特徴とする放射線画像検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線検出パネルの製造方法および放射線画像検出器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上にフォトダイオード等の複数の光電変換素子を二次元状に配列し、光電変換素子の放射線入射側にシンチレータを配置した放射線検出パネルを用いた放射線画像検出器（Flat Panel Detector（ＦＰＤ）ともいう。）が開発されている。このような放射線画像検出器は、通常、放射線検出パネルに照射された放射線をシンチレータで可視光等の他の波長の光に変換し、変換した光を光電変換素子に入射させて素子内で電荷を発生させ、発生した電荷を取り出すことで、放射線情報を変換して最終的に電気信号として検出するように構成される。
【０００３】
放射線検出パネルとしては、例えば特許文献１に示されるように、基板の一方の面上に形成された光電変換素子等を被覆するように透明な樹脂等が塗布されて平坦化層（シンチレータ下地層）が形成され、その上方、すなわちその放射線入射側にシンチレータが配置される。その際、シンチレータとして、図２３に示すように、例えばＣｓＩ：Ｔｌ等の母体材料内に発光中心物質が付活された蛍光体１０２を柱状に成長させて柱状結晶とし、そのような柱状結晶が多数形成されてなるシンチレータ１０１が用いられる場合があり、その場合、シンチレータ１０１は、通常、柱状構造の軸方向が、図示しない基板表面に直交するように配置される。
【０００４】
このように配置されると、放射線の照射を受けたシンチレータ１０１の各蛍光体１０２の内部で光が発生し、あたかも光ファイバのように光がそれぞれ蛍光体１０２の柱状結晶内を軸方向に伝播して鋭角状の先端Ｐａから出力され、蛍光体１０２の柱状結晶の直下に位置する図示しない光電変換素子に的確に入射する。そのため、蛍光体１０２内で発生した光の軸方向に直交する方向への拡散が抑制され、得られた放射線画像の鮮鋭性が向上するという利点がある。
【０００５】
ところで、特許文献１では、図２４に示すように、柱状結晶構造の蛍光体１０２を有するシンチレータ１０１を支持基板１０３（以下、シンチレータ基板１０３という。）上に形成しておき、そのシンチレータ基板１０３と、光電変換素子１０４が形成された基板１０５（以下、素子基板１０５という。）とを、シンチレータ１０１の蛍光体１０２の鋭角状の先端Ｐａと光電変換素子１０４とが対向する状態で貼り合わせて放射線検出パネル１００を形成する技術が記載されている。なお、図２４の例では、光電変換素子１０４等は表面が平坦化された平坦化層１０６で被覆されており、また、１０７は信号線等の配線を表す。
【０００６】
そして、シンチレータ１０１の蛍光体１０２の鋭角状の先端Ｐａ側をホットメルト樹脂１０８で被覆してシンチレータ保護層を形成しておき、ホットメルト樹脂１０８の接着性を活用してシンチレータ１０１と平坦化層１０６とを接着することで素子基板１０５とシンチレータ基板１０３とを貼り合わせることが提案されている。
【０００７】
しかし、このように、ホットメルト樹脂１０８や新たに塗布される接着剤１０９を介してシンチレータ１０１と平坦化層１０６とを貼り合わせた場合、シンチレータ１０１の蛍光体１０２の各柱状結晶の長さが均一でなかったり、ホットメルト樹脂１０８の厚さが均一でなかったり、或いは接着剤１０９が均一に塗布されない等して、蛍光体１０２の鋭角状の先端Ｐａと光電変換素子１０４との距離Ｌが全体的に必ずしも一様でない状態に形成される場合がある。
【０００８】
このように、蛍光体１０２の鋭角状の先端Ｐａと光電変換素子１０４との距離Ｌが一様でないと、距離Ｌが短い部分では、蛍光体１０２の鋭角状の先端Ｐａから出力された光がさほど拡散されないうちに光電変換素子１０４に入射されるため、画像の鮮鋭性が高くなるが、距離Ｌが長い部分では、蛍光体１０２の先端Ｐａから出力された光の一部が柱状結晶の軸方向に直交する方向に拡散されて直下の光電変換素子１０４に入射されない割合が増えるため、その部分では画像の鮮鋭性が低下する。そのため、得られた放射線画像の鮮鋭性が、放射線画像の各部分ごとにまちまちになり、一様でなくなってしまうという問題があった。
【０００９】
この問題は、シンチレータ１０１の蛍光体１０２を上記のような柱状結晶状に形成する場合だけでなく、図２５に示すように、層状に形成した場合でも同様である。すなわち、例えば、層状に形成されたシンチレータ１０１の蛍光体１０２と光電変換素子１０４や平坦化層１０６との間に塗布される接着剤１０９が均等な厚さで塗布されていない等の理由で、蛍光体１０２の光電変換素子１０４側の先端（端面）Ｐｂと光電変換素子１０４との距離Ｌに長短が生じると、蛍光体１０２から光電変換素子１０４に出力される光の拡散の度合いが距離Ｌによって変わるため、得られる放射線画像の鮮鋭性が、放射線画像の各部分ごとにまちまちになり、一様でなくなる場合があった。
【００１０】
この問題を解決するためには、シンチレータ１０１の蛍光体１０２の先端Ｐａ、Ｐｂと光電変換素子１０４との距離Ｌが放射線検出パネル１００の全域で一様となるように放射線検出パネル１００を形成することが必要である。
【００１１】
これを実現する方法としては、例えば、ホットメルト樹脂１０８や接着剤１０９等を用いずに、シンチレータ１０１の蛍光体１０２の先端Ｐａ、Ｐｂと平坦化層１０６とが直接当接する状態、或いは、蛍光体１０２の先端Ｐａ、Ｐｂと平坦化層１０６との間に厚さが均一のフィルム等が介在する状態に素子基板１０５とシンチレータ基板１０３とを対向させる方法が考えられる。
【００１２】
そして、例えば、素子基板１０５とシンチレータ基板１０３との間の内部空間を減圧し、大気圧で外側から内部空間側に素子基板１０５とシンチレータ基板１０３とが押圧されるように構成することで、シンチレータ１０１の蛍光体１０２の先端Ｐａ、Ｐｂが平坦化層１０６に当接し、或いは、フィルム等を介して平坦化層１０６に当接する状態が維持される。そして、蛍光体１０２の先端Ｐａ、Ｐｂと光電変換素子１０４との距離Ｌを、放射線検出パネル１００の全域において常時一様に保つことが可能となり、放射線画像の鮮鋭性が画像全域で一様になる状態が維持される。
【００１３】
そのためには、素子基板１０５とシンチレータ基板１０３との間のシンチレータ１０１等の周囲の部分に接着剤を配置して硬化させ、素子基板１０５とシンチレータ基板１０３と接着剤とで、外界から区画され密閉された内部空間を形成することが必要となる。そのための手法として、特許文献２では、シンチレータ１０１等の周囲に接着剤を塗布するが、その一部に開口部を設けておき、素子基板１０５とシンチレータ基板１０３を貼り合わせた後、開口部に封止剤を充填して開口部を閉鎖することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−７８４７１号公報
【特許文献２】特表２００３−５３２０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記のように素子基板１０５とシンチレータ基板１０３との間の内部空間を減圧する場合、特許文献２に記載された手法では、素子基板１０５とシンチレータ基板１０３を貼り合わせた後に内部空間を減圧して開口部から空気を抜き、減圧環境下で、素子基板１０５とシンチレータ基板１０３との間にシリンジ等を挿入して開口部に封止剤を充填しなければならないが、この作業を行うことは必ずしも容易ではない。
【００１６】
また、放射線検出パネル１００の製造工程に、開口部に封止剤を充填する工程が必要になるため、作業工程が増え、放射線検出パネル１００やそれを用いた放射線画像検出器の生産性を低下させる場合があるといった問題を生じる。
【００１７】
そこで、素子基板１０５とシンチレータ基板１０３との間のシンチレータ１０１等の周囲の部分に接着剤を配置する場合、素子基板１０５またはシンチレータ基板１０３のいずれか一方に、最初からシンチレータ１０１等の周囲の部分にその全周にわたって開口部を設けない状態で接着剤を塗布し、他方を対向させて載置して減圧することで素子基板１０５とシンチレータ基板１０３との間の内部空間が減圧されるように構成できれば、開口部を封止剤で充填する手間を省くことが可能となるとともに、放射線検出パネル１００やそれを用いた放射線画像検出器の生産性を向上させることが可能となる。
【００１８】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、第１の基板（素子基板）と第２の基板（シンチレータ基板）との間に減圧された内部空間が形成された放射線検出パネルおよびそれを用いた放射線画像検出器の生産性を向上させることが可能な放射線検出パネルの製造方法および放射線画像検出器の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記の問題を解決するために、本発明の放射線検出パネルの製造方法は、
表面に複数の光電変換素子が二次元状に配列された第１の基板を載置する第１基板載置工程と、
前記第１の基板の前記複数の光電変換素子の周囲の部分の全周に接着剤を配置する接着剤配置工程と、
前記接着剤を介して、放射線を光に変換するシンチレータが表面に形成された第２の基板を、当該シンチレータが前記複数の光電変換素子に対向するように前記第１の基板上に載置する第２基板載置工程と、
前記第１の基板、前記第２の基板および前記接着剤により形成される内部空間を減圧して、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる減圧貼り合わせ工程と、
を有し、
前記第２基板載置工程で、前記接着剤を介して前記第２の基板を前記第１の基板上に載置した際、前記第１の基板と前記接着剤との間、または前記第２の基板と前記接着剤との間に間隙が形成されるように少なくとも前記接着剤の粘度またはチクソ比が調整されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の放射線検出パネルの製造方法を、
表面に複数の光電変換素子が二次元状に配列された第１の基板を載置する第１基板載置工程と、
放射線を光に変換するシンチレータが表面に形成された第２の基板の前記シンチレータの周囲の部分の全周に接着剤を配置する接着剤配置工程と、
前記接着剤を介して、前記第２の基板を、前記シンチレータが前記複数の光電変換素子に対向するように前記第１の基板上に載置する第２基板載置工程と、
前記第１の基板、前記第２の基板および前記接着剤により形成される内部空間を減圧して、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる減圧貼り合わせ工程と、
を有し、
前記第２基板載置工程で、前記接着剤を介して前記第２の基板を前記第１の基板上に載置した際、前記第１の基板と前記接着剤との間、または前記第２の基板と前記接着剤との間に間隙が形成されるように少なくとも前記接着剤の粘度またはチクソ比が調整されているように構成してもよい。
【００２１】
本発明の放射線検出パネルの製造方法を、
放射線を光に変換するシンチレータが表面に形成された第２の基板を載置する第２基板載置工程と、
前記第２の基板の前記シンチレータの周囲の部分の全周に接着剤を配置する接着剤配置工程と、
前記接着剤を介して、表面に複数の光電変換素子が二次元状に配列された第１の基板を、当該複数の光電変換素子が前記シンチレータに対向するように前記第２の基板上に載置する第１基板載置工程と、
前記第１の基板、前記第２の基板および前記接着剤により形成される内部空間を減圧して、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる減圧貼り合わせ工程と、
を有し、
前記第１基板載置工程で、前記接着剤を介して前記第１の基板を前記第２の基板上に載置した際、前記第１の基板と前記接着剤との間、または前記第２の基板と前記接着剤との間に間隙が形成されるように少なくとも前記接着剤の粘度またはチクソ比が調整されているように構成してもよい。
【００２２】
本発明の放射線検出パネルの製造方法を、
放射線を光に変換するシンチレータが表面に形成された第２の基板を載置する第２基板載置工程と、
表面に複数の光電変換素子が二次元状に配列された第１の基板の前記複数の光電変換素子の周囲の部分の全周に接着剤を配置する接着剤配置工程と、
前記接着剤を介して、前記第１の基板を、前記複数の光電変換素子が前記シンチレータに対向するように前記第２の基板上に載置する第１基板載置工程と、
前記第１の基板、前記第２の基板および前記接着剤により形成される内部空間を減圧して、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる減圧貼り合わせ工程と、
を有し、
前記第１基板載置工程で、前記接着剤を介して前記第１の基板を前記第２の基板上に載置した際、前記第１の基板と前記接着剤との間、または前記第２の基板と前記接着剤との間に間隙が形成されるように少なくとも前記接着剤の粘度またはチクソ比が調整されているように構成してもよい。
【００２３】
また、本発明の放射線画像検出器の製造方法は、上記の本発明の放射線検出パネルの製造方法により製造された放射線検出パネルを用いて放射線画像検出器を製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のような方式の放射線検出パネルの製造方法および放射線画像検出器の製造方法によれば、粘度やチクソ比を適切に調整された接着剤をシンチレータや複数の光電変換素子の周囲の部分の全周にわたって配置することで、減圧環境下で放射線検出パネルの第１の基板（素子基板）と第２の基板（シンチレータ基板）とを貼り合わせて密着させ、かつ、第１の基板と第２の基板と接着剤とで区画された内部空間を確実に大気圧より減圧された状態に維持することが可能となる。
【００２５】
そのため、特許文献２に記載された手法のように、接着剤に設けた開口部に封止剤を充填するといった必ずしも容易でない工程が不要になるため、放射線検出パネルや放射線画像検出器の製造を容易に行うことが可能となるとともに、放射線検出パネルや放射線画像検出器の生産性を向上させることが可能となる。
【００２６】
また、製造された放射線画像検出器の放射線検出パネルでは、外気圧を利用してシンチレータの蛍光体の先端を適切に平坦化層に当接させる等して、シンチレータを損傷することなく、蛍光体の先端と光電変換素子との距離を放射線検出パネルの全域において一様とすることが可能となる。そのため、シンチレータの蛍光体の先端と光電変換素子等との距離の均一化を図ることが可能となり、放射線検出パネルの素子基板上の全ての光電変換素子において鮮鋭性が一様となり、画像全体において鮮鋭性が一様な放射線画像を検出することが可能となる。
【００２７】
さらに、シンチレータの蛍光体の先端と光電変換素子との距離が接近するようになるため、蛍光体の先端から出力される光が、放射線検出パネルの素子基板の面方向に拡散しないうちに光電変換素子に入射するようになり、各光電変換素子における鮮鋭性がさらに向上し、得られる画像における鮮鋭性を全体的に向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態に係る放射線画像検出器の外観斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】第１の基板表面の構成を示す平面図である。
【図４】図３の第１の基板上の小領域に形成された光電変換素子と薄膜トランジスタ等の構成を示す拡大図である。
【図５】ＣＯＦやＰＣＢ基板等が取り付けられた第１の基板を説明する図である。
【図６】蛍光体が柱状構造を有するシンチレータの構成およびその第２の基板への貼付を説明する拡大模式図である。
【図７】図２における放射線検出パネルの拡大断面図である。
【図８】接着剤中に含まれるスペーサの例を示す図であり、（Ａ）は断面円形状の棒状のスペーサ、（Ｂ）は球形状のスペーサを表す。
【図９】スペーサの直径が小さすぎて第１の基板と第２の基板とが接近した放射線検出パネルの接着剤近傍の部分の拡大断面図である。
【図１０】直径がシンチレータの厚さや平坦化層の厚さと略同一のスペーサを用いた場合の放射線検出パネルの接着剤近傍の部分の拡大断面図である。
【図１１】シンチレータの蛍光体が層状に形成された放射線検出パネルの拡大断面図である。
【図１２】本実施形態に係る放射線検出パネルの製造方法を示すフローチャートである。
【図１３】放射線検出パネルの製造に用いられるチャンバの構成例を説明する図である。
【図１４】第１の基板上に配置されたスペーサを含む接着剤を表す断面図である。
【図１５】第１の基板上に配置されたスペーサを含む接着剤を表す斜視図である。
【図１６】チャンバの基台上の第１の基板に載置された第２の基板を表す図である。
【図１７】載置される第２の基板に塗布されたスペーサを含む接着剤を表す図である。
【図１８】フィルムの下方空間が減圧され第１の基板と第２の基板とが貼り合わされた状態を説明する図である。
【図１９】内部空間内の空気が接着剤のシールを破って外部に排出される状態を表す図である。
【図２０】本実施形態で接着剤を介して第１の基板に第２の基板が載置された状態における接着剤の配置方向に沿った概略断面図である。
【図２１】第２の基板とシンチレータとの間に設けられた遮光層を表す図である。
【図２２】本実施形態に係る放射線画像検出器の製造方法を示すフローチャートである。
【図２３】蛍光体が柱状構造を有するシンチレータの構成を説明する拡大模式図である。
【図２４】シンチレータの蛍光体の鋭角状の先端と光電変換素子とが対向する状態で貼り合わされて形成された放射線検出パネルを表す図である。
【図２５】蛍光体と平坦化層との間の接着剤が均等な厚さで塗布されていない放射線検出パネルを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る放射線検出パネルの製造方法および放射線画像検出器の製造方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３０】
以下、放射線検出パネルの製造方法および放射線画像検出器の製造方法の実施形態について説明する前に、まず、それらの製造方法により製造される放射線検出パネルおよび放射線画像検出器について説明する。なお、以下では、図１に示すように、放射線画像検出器１や放射線検出パネル３における各部材の相対的な位置関係、特に上下関係について、放射線画像検出器１の筐体２の放射線入射面Ｘ側を上側に向け、筐体２における放射線入射面Ｘとは反対側の面Ｙ側を下側に向けて配置した場合の位置関係に基づいて説明する。
【００３１】
図１は、本実施形態に係る放射線画像検出器の外観斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図１や図２に示すように、放射線画像検出器１は、放射線検出パネル３が筐体２内に収納されて構成されている。
【００３２】
筐体２は、カーボン板やプラスチック等の材料で形成されている。なお、図１や図２では、筐体２がフレーム板５１とバック板５２とで形成された、いわゆる弁当箱型である場合が示されているが、筐体２を角筒状に形成した、いわゆるモノコック型とすることも可能である。また、筐体２の側面部分には、ＬＥＤ等で構成されたインジケータ５３や蓋５４、外部の装置と接続される端子５５、電源スイッチ５６等が配置されている。
【００３３】
筐体２の内部には、図２に示すように、第１の基板４（以下、素子基板４という。）、第２の基板５（以下、シンチレータ基板５という。）、シンチレータ６等を備えた放射線検出パネル３が配置されている。また、放射線検出パネル３の下方には、図示しない鉛の薄板等を介して基台７が配置され、基台７には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の各種の電子部品８等が配設されたＰＣＢ基板９や緩衝部材１０等が取り付けられている。
【００３４】
本実施形態では、素子基板４はガラス基板で構成されている。図３は、素子基板４表面の構成を示す平面図である。素子基板４の表面（すなわちシンチレータ６（図２参照）に対向する側の面）４ａ上には、複数の走査線１１と複数の信号線１２とが互いに交差するように配設されている。また、複数のバイアス線１３が、複数の信号線１２と平行に配置されており、本実施形態では、各バイアス線１３は、素子基板４上の一方側の端部で１本の結線１４により結束されている。
【００３５】
また、素子基板４の表面４ａ上で複数の走査線１１と複数の信号線１２により区画された各小領域Ｒには、光電変換素子１５がそれぞれ設けられている。このように、本実施形態では、素子基板（第１の基板）４は、その表面４ａに複数の光電変換素子が二次元状に配列されて形成されている。また、光電変換素子１５はそれぞれバイアス線１３に接続されており、本実施形態では、図示しない逆バイアス電源からバイアス線１３を介して光電変換素子１５に逆バイアス電圧が印加されるようになっている。
【００３６】
本実施形態では、光電変換素子１５として、放射線の照射を受けたシンチレータ６から出力された光の照射を受けると光エネルギを吸収して内部に電子正孔対を発生させることで光エネルギを電荷に変換するフォトダイオードが用いられている。また、図４の拡大図に示すように、各領域Ｒには、各光電変換素子１５につき１つの薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor。以下、ＴＦＴという。）１６が設けられており、ＴＦＴ１６のソース電極１６ｓが光電変換素子１５の１つの電極と、ドレイン電極１６ｄが信号線１２と、ゲート電極１６ｇが走査線１１とそれぞれ接続されている。
【００３７】
本実施形態の放射線検出パネル３では、図３に示すように、上記のように構成された素子基板４の表面４ａ上には、走査線１１や信号線１２、結線１４の端部がそれぞれ入出力端子（パッドともいう）１８に接続されている。
【００３８】
また、図５に示すように、各入出力端子１８には、ＣＯＦ（Chip On Film）１９が異方性導電接着フィルム（Anisotropic Conductive Film）や異方性導電ペースト（Anisotropic Conductive Paste）等の異方性導電性接着材料２０を介して圧着されている。また、ＣＯＦ１９は、素子基板４の裏面４ｂ側に引き回されており、裏面４ｂ側でＰＣＢ基板９とＣＯＦ１９とが圧着されて接続されるようになっている。
【００３９】
また、図５に示すように、素子基板４の表面４ａの複数の光電変換素子１５等が形成された部分には、複数の光電変換素子１５等による表面の凹凸を平坦化し、図５では図示を省略するシンチレータ６が光電変換素子１５に対向するように配置された際にその下地とするために、複数の光電変換素子１５等を被覆するように透明な樹脂等が塗布されて平坦化層２１が形成されている。
【００４０】
本実施形態では、平坦化層２１は、透明の（すなわちシンチレータ６の蛍光体６ａから出力される光を透過する）アクリル系の感光性樹脂で形成されている。なお、図５では、シンチレータ６のほか、電子部品８等の図示が省略されている。
【００４１】
シンチレータ６（図２参照）は、入射した放射線を別の波長の光に変換するものであり、蛍光体を主たる成分とする。具体的には、本実施形態では、シンチレータ６として、Ｘ線等の放射線が入射すると、波長が３００ｎｍ〜８００ｎｍの電磁波、すなわち、可視光を中心として紫外光から赤外光にわたる光を出力するものが用いられるようになっている。蛍光体としては、例えばＣｓＩ：Ｔｌ等の母体材料内に発光中心物質が付活されたものが好ましく用いられる。
【００４２】
シンチレータ６は、本実施形態では、図２３に示したシンチレータ１００と同様に、図６の拡大図に示すように、例えば、セルロースアセテートフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の各種高分子材料により形成された支持膜６ｂの上に、例えば気相成長法により蛍光体６ａを成長させて形成されたものであり、蛍光体６ａの柱状結晶からなっている。気相成長法としては、蒸着法やスパッタ法等が好ましく用いられる。
【００４３】
いずれの手法においても、蛍光体６ａを支持膜６ｂ上に独立した細長い柱状結晶として気相成長させることができる。蛍光体６ａの各柱状結晶は、支持膜６ｂ付近では太く、先端（図６中では下側の端部）Ｐａに向かうに従って細くなっていき、先端Ｐａは鋭角状の略円錐形状となるように成長して形成される。
【００４４】
本実施形態では、このようにして蛍光体６ａが柱状結晶として形成されたシンチレータ６は、蛍光体６ａの柱状結晶の鋭角状の先端Ｐａが下側、すなわち前述した素子基板４の複数の光電変換素子１５側を向くように、その支持膜６ｂがシンチレータ基板（第２の基板）５の下方側の表面５ａに貼付されるようになっている。このようにして、シンチレータ６は、シンチレータ基板５で支持されるようになっている。
【００４５】
本実施形態では、シンチレータ基板５はガラス基板で構成されているが、この他にも、例えばＰＥＴ（polyethylene terephthalate）等の樹脂板や樹脂フィルム等で構成することも可能である。
【００４６】
図７は、図２における放射線検出パネルの端部部分の拡大図である。なお、図７において、放射線検出パネル３の各部材の相対的な大きさや厚さ、部材間の間隔等は、必ずしも実際の放射線検出パネル３の構造を反映していない。
【００４７】
図７に示すように、放射線検出パネル３は、シンチレータ基板５が、シンチレータ６の蛍光体６ａの鋭角状の先端Ｐａが複数の光電変換素子１５や平坦化層２１に対向するように配置されて形成されている。
【００４８】
また、素子基板４とシンチレータ基板５との間隙部分であってシンチレータ６や複数の光電変換素子１５の周囲の部分には、その全周にわたって接着剤２２が配置されており、素子基板４とシンチレータ基板５とは接着剤２２によって接着されている。また、素子基板４とシンチレータ基板５との間の部分には、それらと接着剤２２とにより、外部から区画された内部空間Ｃが形成されている。
【００４９】
素子基板４とシンチレータ基板５とが接着剤２２によりシンチレータ６や複数の光電変換素子１５の周囲の部分の全周にわたって接着しているため、シンチレータ６や光電変換素子１５等を含む内部空間Ｃは密閉されている。また、内部空間Ｃは、その内部圧力が大気圧より低くなるように、その内部が減圧されて形成されている。また、シンチレータ６は湿気があると劣化する場合があるため、減圧されている内部空間Ｃの内部の空気がドライエアやＡｒ等の不活性ガスで置換されていればより好ましい。
【００５０】
接着剤２２は、例えば、加熱することにより硬化する熱硬化型の接着剤や、光を照射すると硬化する光硬化型の接着剤が好ましく用いられる。熱硬化型の接着剤としては、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂を用いた接着剤やさらに硬化促進剤等が添加された接着剤等を用いることが可能である。また、光硬化型の接着剤としては、光開始剤や光重合性化合物等を含むエポキシ系やアクリル系等の紫外線硬化型樹脂等を用いることが可能である。
【００５１】
なお、接着剤２２に求められる特性については、後で詳しく述べる。また、以下では、接着剤２２として紫外線硬化型の接着剤を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５２】
本実施形態では、接着剤２２中には、図８（Ａ）に示すような断面円形状の棒状のスペーサＳ（Ｓａ）や、図８（Ｂ）に示すような球形状のスペーサＳ（Ｓｂ）が含まれている。その際、図９に示すように、内部空間Ｃが減圧されている。そのため、外気圧により素子基板４やシンチレータ基板５を介して接着剤２２を押し潰す方向に外力が加わるが、スペーサＳの直径が小さすぎると、接着剤２２やスペーサＳによって素子基板４とシンチレータ基板５との間隔を維持することができなくなり、素子基板４とシンチレータ基板５とが接近する可能性がある。
【００５３】
そして、外力で素子基板４とシンチレータ基板５とが接近すると、素子基板４やシンチレータ基板５を介してシンチレータ６と光電変換素子１５や平坦化層２１との間に強く働いてしまうため、シンチレータ６の蛍光体６ａの鋭角状の先端Ｐａが平坦化層２１等に強く押し付けられて損傷してしまう場合がある。蛍光体６ａの鋭角状の先端Ｐａが損傷すると、得られた放射線画像の鮮鋭性が低下する。
【００５４】
また、逆に、スペーサＳの直径が大きすぎると、接着剤２２に近い部分ではシンチレータ６の蛍光体６ａの鋭角状の先端Ｐａが平坦化層２１から離れてしまい、シンチレータ６と光電変換素子１５との距離が遠くなる。しかし、接着剤２２から遠いシンチレータ部分では、外気圧により蛍光体６ａの先端Ｐａが平坦化層２１の表面に当接するため、シンチレータ６と光電変換素子１５との距離が近くなる。そのため、シンチレータ６の蛍光体６ａの鋭角状の先端Ｐａと光電変換素子１５との距離が放射線検出パネル３の全域で一様でなくなり、得られる放射線画像の鮮鋭性が損なわれてしまう。
【００５５】
そこで、スペーサＳとしては、図１０に示すように、その直径が、シンチレータ６の厚さや平坦化層２１の厚さ、すなわちシンチレータ６の蛍光体６ａの鋭角状の先端Ｐａが平坦化層２１の表面に当接するように配置された場合の素子基板４とシンチレータ基板５との間隔と略同一であるようなスペーサを用いることが好ましい。
【００５６】
また、このようなスペーサＳを用いることで、外気圧を利用してシンチレータ６の蛍光体６ａの鋭角状の先端Ｐａを適切に平坦化層２１に当接させて、シンチレータ６を損傷することなく、蛍光体６ａの鋭角状の先端Ｐａと光電変換素子１５との距離を、放射線検出パネル３の全域において一様とすることが可能となる。また、そのため、画像全体において鮮鋭性が一様な放射線画像を得ることが可能となる。
【００５７】
なお、本実施形態では、シンチレータ６の蛍光体６ａが、上記のように柱状結晶構造を有する場合について説明したが、シンチレータ６の蛍光体６ａは必ずしも柱状結晶構造を有するものである必要はなく、本発明は、例えば図１１に示したように、蛍光体６ａが層状に形成されたシンチレータ６＊を用いる場合にも同様に適用することが可能である。
【００５８】
この場合、シンチレータ６＊は、例えばＧＯＳ（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ）等で構成された蛍光体６ａをシンチレータ基板５に塗布して層状に形成される。そして、シンチレータ６＊が光電変換素子１５に対向するようにシンチレータ基板５が素子基板４上に載置され、素子基板４とシンチレータ基板５とが接着剤２２で接着される。そして、内部空間Ｃが減圧されて密閉される。
【００５９】
このように構成すれば、上記の実施形態の場合と同様に、外気圧により、内部空間Ｃの内部でシンチレータ６＊の蛍光体６ａの光電変換素子１５側の先端（端面）Ｐｂが平坦化層２１に対して全面的に当接させるようになる。そのため、蛍光体６ａの先端Ｐｂと光電変換素子１５との距離を放射線検出パネル３の全域において一様とすることが可能となり、放射線検出パネル３の素子基板４上の全ての光電変換素子１５において鮮鋭性が一様となり、画像全体において鮮鋭性が一様な放射線画像を検出することが可能となる。
【００６０】
以上のように、上記の実施形態や図１１に示した放射線検出パネル３では、素子基板４とシンチレータ基板５と接着剤２２とで区画され密閉された内部空間Ｃが、大気圧より減圧されているため、外気圧を利用して、シンチレータ６、６＊の蛍光体６ａの先端Ｐａ、Ｐｂを適切に平坦化層２１に当接させて、シンチレータ６、６＊を損傷することなく、蛍光体６ａの先端Ｐａ、Ｐｂと光電変換素子１５との距離を放射線検出パネル３の全域において均一にすることが可能となる。
【００６１】
また、シンチレータ６、６＊の蛍光体６ａの先端Ｐａ、Ｐｂと光電変換素子１５との距離が均一となるため、放射線検出パネル３の素子基板４上の全ての光電変換素子１５において鮮鋭性が一様となり、画像全体において鮮鋭性が一様な放射線画像を検出することが可能となる。
【００６２】
さらに、シンチレータ６、６＊の蛍光体６ａの先端Ｐａ、Ｐｂと平坦化層２１とが接着剤等を介さずに当接するため、蛍光体の先端Ｐａ、Ｐｂと光電変換素子１５との距離が接近する。そのため、蛍光体の先端Ｐａ、Ｐｂから出力される光が放射線検出パネル３の素子基板４の面方向に拡散しないうちに光電変換素子１５に入射するようになり、各光電変換素子１５における鮮鋭性がさらに向上し、得られる画像における鮮鋭性を全体的に向上させることが可能となる。
【００６３】
一方、前述したように、図７に示したシンチレータ６において蛍光体６ａの各柱状結晶の長さが均一でなかったり、図１１に示したシンチレータ６＊において蛍光体６ａの厚さが均一でない場合が生じ得る。なお、図１１では、スペーサＳの図示が省略されている。
【００６４】
しかし、このような場合でも、素子基板蛍光体６ａの柱状結晶の鋭角状の先端Ｐａや層状の蛍光体６ａの先端Ｐｂと光電変換素子１５や平坦化層２１の表面とが全面的に当接するように素子基板４やシンチレータ基板５が外気圧により押圧される。そのため、蛍光体６ａの各柱状結晶の長さが均一でなかったり、蛍光体６ａの厚さが均一でない場合でも、放射線検出パネル３は上記の機能を有するようになる。
【００６５】
その際、素子基板４やシンチレータ基板５が図７や図１１に示したように平板状にならず、蛍光体６ａの柱状結晶の長さの不均一さや厚さの不均一さに応じて素子基板４やシンチレータ基板５が波打ったり凹凸を生じたりする場合がある。しかし、放射線画像検出器１の放射線検出パネル３の素子基板４やシンチレータ基板５が波打ったり凹凸を生じたりしても、通常、放射線検出パネル３で検出される放射線画像に影響が生じることはない。
【００６６】
次に、本実施形態に係る放射線検出パネルの製造方法および放射線画像検出器の製造方法について、図１２や図２２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００６７】
なお、以下では、蛍光体６ａが柱状結晶構造を有するシンチレータ６を用いた放射線検出パネル３や放射線画像検出器１の製造方法について説明するが、蛍光体６ａが層状に形成されたシンチレータ６＊を用いた放射線検出パネル３や放射線画像検出器１の製造方法についても同様に説明され、本発明が適用される。
【００６８】
放射線検出パネル３の製造方法は、大きく２つの方法に大別されるが、まず、図１２に示したフローチャートに従って、素子基板（第１の基板）４上にシンチレータ基板（第２の基板）５を載置するようにして放射線検出パネル３を製造する方法について説明する。
【００６９】
本実施形態では、放射線検出パネル３の製造において、図１３に示すような基台３１とフィルム３２と蓋部材３３とを有するチャンバ３０が用いられる。チャンバ３０の基台３１と蓋部材３３の各側面には、Ｏリング状のシール部材３４ａ、３４ｂがそれぞれ配設されており、基台３１のシール部材３４ａと蓋部材３３のシール部材３４ｂで上下からフィルム３２を挟持するようにしてフィルム３２を密封状に固定するようになっている。
【００７０】
基台３１の底部は平面状に形成されており、図示しない開口部を介して減圧用ポンプ３５が取り付けられている。また、フィルム３２は、紫外線を透過し、伸縮性を有する素材で形成されている。また、本実施形態では、蓋部材３３の内部には紫外線照射装置３６が取り付けられている。さらに、本実施形態では、蓋部材３３には、図示しない開口部を介してポンプ３７が取り付けられている。なお、蓋部材３３については、ポンプ３７を設ける代わりに単なる開口部を設けるように構成することも可能である。
【００７１】
放射線検出パネル３の製造においては、まず、表面４ａ（図３等参照）に複数の光電変換素子１５が二次元状に配列され、平坦化層２１等が形成された素子基板（第１の基板）４をチャンバ３０の基台３１上に載置する（第１基板載置工程：図１２のステップＳ１）。そして、図１４や図１５に示すように、素子基板４の複数の光電変換素子１５や平滑化層２１の周囲の部分の全周に、スペーサＳとともに接着剤２２を配置する（接着剤配置工程：ステップＳ２）。
【００７２】
なお、図１５では、スペーサＳ等の図示が省略されている。また、第１基板載置工程と接着剤配置工程とは順番が逆でもよい。すなわち、予め素子基板４の複数の光電変換素子１５の周囲の部分の全周にスペーサＳとともに接着剤２２を配置しておき（接着剤配置工程）、接着剤２２が配置された素子基板４をチャンバ３０の基台３１上に載置する（第１基板載置工程）ように構成することも可能である。
【００７３】
続いて、図１６に示すように、チャンバ３０の基台３１上に載置された素子基板４の上方から、シンチレータ基板（第２の基板）５を、シンチレータ６が光電変換素子１５に対向するように素子基板４上に載置する（第２基板載置工程：ステップＳ３）。
【００７４】
なお、本実施形態のように、接着剤２２が配置された素子基板４上にシンチレータ基板５を載置する代わりに、図１７に示すように、接着剤２２をシンチレータ基板（第２の基板）５のシンチレータ６の周囲の部分の全周に配置しておき（接着剤配置工程）、それを素子基板４上に載置する（第２基板載置工程）ように構成することも可能である。
【００７５】
また、素子基板４上にシンチレータ基板５を載置（第２基板載置工程）した後、接着剤２２を素子基板４とシンチレータ基板５との間隙部分に挿入するようにしてシンチレータ６の周囲の部分の全周に配置する（接着剤配置工程）ようにすることも可能である。
【００７６】
続いて、図１３に示したように、基台３１上に載置された放射線検出パネル３のシンチレータ基板５の上方側からシンチレータ基板５を被覆するようにフィルム３２が載置され（フィルム載置工程：ステップＳ４）、その上方からチャンバ３０の蓋部材３３が取り付けられる。
【００７７】
ここで、前述したように、素子基板４とシンチレータ基板５と接着剤２２とで外部から区画された内部空間Ｃ内の湿気（水蒸気）を排除するために、チャンバ３０内の空気、或いは少なくとも放射線検出パネル３を含むフィルム３２の下方の空間（以下、下方空間Ｒ１という。）内の空気をドライエアや不活性ガスで置換するように構成してもよい。
【００７８】
そして、減圧用ポンプ３５を駆動して、放射線検出パネル３を含むフィルム３２の下方空間Ｒ１を減圧することで、放射線検出パネル３の内部空間Ｃ（図７等参照）を大気圧より低い圧力（例えば０．２気圧〜０．５気圧）に減圧していく。
【００７９】
その際、チャンバ３０の蓋部材３３とフィルム３２との間の空間（以下、上方空間Ｒ２という。図１３参照）は大気圧のままであるため、チャンバ３０の下方空間Ｒ１を減圧していくと、図１８に示すように、放射線検出パネル３のシンチレータ基板５の上方からフィルム３２が張り付くようになり、放射線検出パネル３は、フィルム３２を介して上方から上方空間Ｒ２の大気圧とシンチレータ基板５の自重等で押圧されて、素子基板４とシンチレータ基板５とが貼り合わされる（減圧貼り合わせ工程：ステップＳ５）。
【００８０】
ところで、前述したように、第２基板載置工程（ステップＳ３）の終了時点で、シンチレータ基板（第２の基板）５は接着剤２２を介して素子基板（第１の基板）４上に載置されるが、その際、その状態で、接着剤２２が素子基板４やシンチレータ基板５と隙間なく密着してしまうと、上記のように接着剤２２はシンチレータ６や光電変換素子１５の周囲の部分の全周にわたって配置されているため、内部空間Ｃが、内部圧力が大気圧の状態で密閉される。
【００８１】
そして、この状態でフィルム３２が載置され、フィルム３２の下方空間Ｒ１が減圧されると、外部は減圧されるが、内部空間Ｃの内部は大気圧であるため、図１９に示すように、内部空間Ｃの空気が接着剤２２によるシールを破って外部に噴出される。そのため、接着剤２２によるシールが破壊してしまい、接着不良を生じてしまう。
【００８２】
また、接着剤２２によるシールが破壊された部分で内部空間Ｃと外部とつなぐ気体の流路が形成されてしまうため、外部を大気圧に戻すと内部空間Ｃに外気が流入する。そのため、湿気（水蒸気）を含む外気が流入して、シンチレータ６が劣化する等の不具合が生じてしまう。
【００８３】
そこで、本実施形態では、接着剤２２を介してシンチレータ基板（第２の基板）５を素子基板（第１の基板）４上に載置した際に（第２基板載置工程（ステップＳ３）の終了時点で）、図２０に示すように、シンチレータ基板５と接着剤２２との間或いは素子基板４と接着剤２２との間の少なくとも一方に間隙Ｇが形成されるような接着剤２２が用いられるようになっている。
【００８４】
そして、減圧貼り合わせ工程（ステップＳ５）で外部（下方空間Ｒ１）が減圧される際に、内部空間Ｃ内の気体が間隙Ｇを通って排出されて内部空間Ｃも減圧されるとともに、放射線検出パネル３がフィルム３２を介して上方から上方空間Ｒ２の大気圧とシンチレータ基板５の自重等でその厚さ方向に押圧されて素子基板４とシンチレータ基板５とが貼り合わされる際に、接着剤２２と素子基板４やシンチレータ基板５とが密着して間隙Ｇがなくなることで、内部空間Ｃが所定の圧力（例えば０．２気圧〜０．５気圧）に減圧された状態で密閉されるようになっている。
【００８５】
ここで、上記のように、シンチレータ基板（第２の基板）５が接着剤２２を介して素子基板（第１の基板）４上に載置された第２基板載置工程（ステップＳ３）の終了時点で、素子基板４やシンチレータ基板５と接着剤２２との間に間隙Ｇが形成され、しかも、減圧時には素子基板４やシンチレータ基板５と接着剤２２とが隙間なく密着するようにするためには、接着剤２２が如何なる特性を有することが必要かという点について、発明者らは接着剤２２の特性を種々変化させて実験を行った。
【００８６】
その結果、接着剤２２の成分等を変えても特段の違いは見られなかったが、接着剤２２が上記の条件を満たすか否かは、その粘度やチクソ比（チクソ度、チクソ指数ともいう。）に依存するという知見が得られた。なお、チクソ比は、ロータ回転数５０ｒｐｍで測定したときの粘度に対するロータ回転数０．５ｒｐｍで測定したときの粘度の比として算出される。
【００８７】
実験では、接着剤２２として光硬化型の接着剤を用い、含有させるフィラー（ＳｉＯ）等の粘度調整剤やチクソ性付与剤の含有量を変えて粘度とチクソ比をそれぞれ調整した。なお、接着剤２２の粘度やチクソ比を変化させる方法としては、この他に、例えば、接着剤２２を構成する樹脂の分子量を変えたり、複数の種類の異なる分子量の樹脂を用い、その配合を変えたりすることでも変化させることが可能であり、その場合も結果は同様であった。また、接着剤２２として熱硬化型の接着剤を用いた場合も同様の結果が得られた。
【００８８】
また、実験では、調整した接着剤２２を、１辺１２０ｍｍのガラス基板の端縁部分に幅２ｍｍ、高さ１．２ｍｍになるように塗布して塗布時点での実際の高さを測定し、接着剤２２の上方から所定の荷重になるように重りを載せたガラス基板を載置し、５分後のガラス基板間の上下方向の距離を測定した。そして、５分後のガラス基板間の距離を塗布時点での実際の高さで除算して、５分後のシール厚み（接着剤２２の高さ）の変化率を計算した。
【００８９】
これは、上記のように圧力をかけた場合に、５分後のシール厚み（接着剤２２の高さ）の変化率が３０％より大きくなるような接着剤２２では上記の条件を満足することができず、上記の実験条件で５分後のシール厚み（接着剤２２の高さ）の変化率が３０％以下になり、さらに好ましくは２０％以下となるような粘度やチクソ比を有する接着剤であれば上記の条件を満たすことができるという知見に基づく。なお、５分後のシール厚みの変化率の下限値は、特に限定されるものではなく、接着剤としての機能を果たす限り低いほど好ましい。
【００９０】
表１に、接着剤２２に対する単位面積あたりの荷重（すなわち圧力）を種々変化させ、接着剤２２の粘度を変化させた場合のシール厚みの変化率を示し、表２に、接着剤２２のチクソ比を変化させた場合のシール厚みの変化率を示す。
【００９１】
【表１】
2010190610.tif 000003
【００９２】
【表２】
2010190610.tif 000004
【００９３】
なお、放射線検出パネル３において、接着剤２２にかかる単位面積あたりの荷重（すなわち、上記のように放射線検出パネル３を製造する場合にはシンチレータ基板５が接着剤２２に及ぼす荷重）は最大でも２０［ｇ／ｃｍ２］であり、上記の各実験結果において荷重を３０［ｇ／ｃｍ２］とした場合における値は、あくまで参照のための値である。
【００９４】
表１から、接着剤２２にかかる単位面積あたりの荷重が２０［ｇ／ｃｍ２］以下の範囲で、５分後のシール厚み（接着剤２２の高さ）の変化率が３０％以下になるためには、接着剤２２の粘度が少なくとも３００［Ｐａ・ｓ］以上であることが必要であり、５分後のシール厚み（接着剤２２の高さ）の変化率が２０％以下のより好ましい状態になるためには接着剤２２の粘度が５００［Ｐａ・ｓ］以上であることが必要であることが分かる。
【００９５】
また、表２からは、接着剤２２にかかる単位面積あたりの荷重が２０［ｇ／ｃｍ２］以下の範囲で、５分後のシール厚み（接着剤２２の高さ）の変化率が３０％以下になるためには、接着剤２２のチクソ比が少なくとも１．５以上であることが必要であり、５分後のシール厚み（接着剤２２の高さ）の変化率が２０％以下のより好ましい状態になるためには接着剤２２のチクソ比が２．０以上であることが必要であることが分かる。
【００９６】
そのため、本実施形態では、接着剤２２の粘度が３００［Ｐａ・ｓ］以上、より好ましくは５００［Ｐａ・ｓ］以上となるように調整され、或いは、接着剤２２のチクソ比が１．５以上、より好ましくは２．０以上となるように調整されるようになっている。
【００９７】
そして、このように調整された接着剤２２が用いられているため、減圧貼り合わせ工程（ステップＳ５）では、下方空間Ｒ１（図１８参照）が減圧される際に、内部空間Ｃ内の気体が間隙Ｇ（図２０参照）を通って排出されて内部空間Ｃも減圧されるとともに、放射線検出パネル３がフィルム３２を介して上方から上方空間Ｒ２の大気圧とシンチレータ基板５の自重等でその厚さ方向に押圧されて素子基板４とシンチレータ基板５とが貼り合わされる際に、接着剤２２と素子基板４やシンチレータ基板５とが密着して間隙Ｇがなくなることで、内部空間Ｃが所定の圧力（例えば０．２気圧〜０．５気圧）に減圧された状態で密閉される。
【００９８】
なお、接着剤２２に前述したようなスペーサＳが含まれていれば、外気圧による外力でシンチレータ６の蛍光体６ａの鋭角状の先端Ｐａが平坦化層２１等に強く押し付けられて損傷してしまったり、蛍光体６ａの鋭角状の先端Ｐａが平坦化層２１等の表面から浮き上がったりしてしまうことを防止することが可能となる。
【００９９】
また、その際、チャンバ３０の蓋部材３３側のポンプ３７を駆動させてチャンバ３０の上方空間Ｒ２を適度に加圧して、放射線検出パネル３の素子基板４とシンチレータ基板５とを確実に貼り合わせるように構成することも可能であり、チャンバ３０の上方空間Ｒ２の圧調整は適宜行われる。
【０１００】
なお、前述したように、チャンバ３０の蓋部材３３にポンプ３７を設ける代わりに単なる開口部を設けた場合でも、チャンバ３０の上方空間Ｒ２の内部圧力が大気圧に維持されるため、放射線検出パネル３を加圧して素子基板４とシンチレータ基板５とを確実に貼り合わせることが可能となる。
【０１０１】
本実施形態では、減圧環境下で素子基板４とシンチレータ基板５とが接着剤２２を介して貼り合わされると（減圧貼り合わせ工程：ステップＳ５）、続いて、図１８に示したように貼り合わされた放射線検出パネル３に対して、チャンバ３０の蓋部材３３に設けられた紫外線照射装置３６から紫外線を照射して、接着剤２２を硬化させて、素子基板４とシンチレータ基板５とを確実に貼り合わせるようになっている（接着剤硬化工程：図１２のステップＳ６）。
【０１０２】
なお、前述したように、本実施形態では、シンチレータ基板５やフィルム３２が紫外線を透過する材料で形成されているため、紫外線照射装置３６から照射された紫外線は、接着剤２２に到達して、接着剤２２を確実に硬化させることが可能となる。しかし、シンチレータ基板５を透過した紫外線が、シンチレータ６や光電変換素子１５等に到達すると、それらに悪影響を及ぼす場合がある。
【０１０３】
そのため、それを防止するために、図２１に示すように、シンチレータ基板５とシンチレータ６との間に、光（紫外線）を遮光する遮光層２３を形成することが好ましい。なお、遮光層２３は、シンチレータ基板５とシンチレータ６との間ではなく、或いはシンチレータ基板５とシンチレータ６との間に設けるとともに、シンチレータ基板５のシンチレータ６が設けられた面とは反対側の面側に形成することも可能である。
【０１０４】
以上のようにして、素子基板４とシンチレータ基板５とが接着剤２２を介して減圧環境下で貼り合わされて内部空間Ｃが密閉され、接着剤２２が硬化されて素子基板４とシンチレータ基板５とを貼り合わせると、製造された放射線検出パネル３を大気圧中に移しても内部空間Ｃには外気が流入しない。
【０１０５】
また、内部空間Ｃの減圧状態が維持されるため、素子基板４やシンチレータ基板５が外気圧で厚さ方向に押圧される。そのため、図７や図１１等に示したように、放射線検出パネル３を、シンチレータ６の蛍光体６ａの鋭角状の先端Ｐａやシンチレータ６＊の層状の蛍光体６ａの先端Ｐｂが、素子基板４上に形成された複数の光電変換素子１５やそれを被覆する平坦化層２１の表面に当接する状態に形成することが可能となる。
【０１０６】
そのため、シンチレータ６、６＊を損傷することなく、蛍光体６ａの先端Ｐａ、Ｐｂと光電変換素子１５との距離を放射線検出パネル３の全域において均一にすることが可能となり、前述した有効な機能を有する放射線検出パネル３を製造することが可能となる。
【０１０７】
次に、放射線画像検出器１の製造においては、図２２のフローチャートに示すように、上記のようにして放射線検出パネル３の製造工程（ステップＳ１０）が終了すると、続いて、前述したように、シンチレータ６のシンチレータ基板５と貼り合わされた素子基板４上に形成された入出力端子１８（図５参照）に、異方性導電接着フィルムを貼付したり異方性導電ペーストを塗布する等してＣＯＦ１９を圧着し（ＣＯＦ圧着工程：ステップＳ１１）、さらに、入出力端子１８とＣＯＦ１９との通電を検査する（ＣＯＦ通電検査工程：ステップＳ１２）。
【０１０８】
続いて、ＣＯＦ１９が素子基板４の裏面４ｂ（図５参照）側に引き回されてＰＣＢ基板９とＣＯＦ１９とが圧着されて接続され（ＰＣＢ基板圧着工程：ステップＳ１３）、素子基板４等における金属製の部材の露出部分等の腐食する可能性がある部分に対して腐食防止のためにシリコンゴムや樹脂を塗布する（腐食防止工程：ステップＳ１４）。
【０１０９】
そして、上記のようにしてＣＯＦ１９やＰＣＢ基板９等が取り付けられた放射線検出パネル３に図示しない支持台や基台等が固定されてモジュール化された後（モジュール形成工程：ステップＳ１５）、最終的にモジュール化された放射線検出パネル３が筐体２（図１等参照）内に収納されて（モジュール収納工程：ステップＳ１６）、放射線画像検出器１が製造される。
【０１１０】
以上のように、本実施形態に係る放射線検出パネルの製造方法および放射線画像検出器の製造方法によれば、粘度やチクソ比を適切に調整された接着剤２２をシンチレータ６や複数の光電変換素子１５の周囲の部分の全周にわたって配置することで、減圧環境下で放射線検出パネル３の素子基板（第１の基板）４とシンチレータ基板（第２の基板）５とを貼り合わせて密着させ、かつ、素子基板４とシンチレータ基板５と接着剤２２とで区画された内部空間Ｃを確実に大気圧より減圧された状態に維持することが可能となる。
【０１１１】
そのため、特許文献２に記載された手法のように、接着剤に設けた開口部に封止剤を充填するといった必ずしも容易でない工程が不要になるため、放射線検出パネル３や放射線画像検出器１の製造を容易に行うことが可能となるとともに、放射線検出パネル３や放射線画像検出器１の生産性を向上させることが可能となる。
【０１１２】
また、製造された放射線画像検出器１の放射線検出パネル３では、外気圧を利用してシンチレータ６、６＊の蛍光体６ａの先端Ｐａ、Ｐｂを適切に平坦化層２１に当接させて、シンチレータ６、６＊を損傷することなく、蛍光体６ａの先端Ｐａ、Ｐｂと光電変換素子１５との距離を放射線検出パネル３の全域において一様とすることが可能となる。
【０１１３】
そのため、シンチレータ６、６＊の蛍光体６ａの先端Ｐａ、Ｐｂと光電変換素子１５等との距離の均一化を図ることが可能となり、放射線検出パネル３の素子基板４上の全ての光電変換素子１５において鮮鋭性が一様となり、画像全体において鮮鋭性が一様な放射線画像を検出することが可能となる。
【０１１４】
さらに、シンチレータ６、６＊の蛍光体６ａの先端Ｐａ、Ｐｂと、光電変換素子１５や平坦化層２１とが、接着剤等を介さずに当接するため、蛍光体６ａの先端Ｐａ、Ｐｂと光電変換素子１５との距離が接近するようになる。
【０１１５】
そのため、蛍光体６ａの先端Ｐａ、Ｐｂから出力される光が、放射線検出パネル３の素子基板４の面方向に拡散しないうちに光電変換素子１５に入射するようになり、各光電変換素子１５における鮮鋭性がさらに向上し、得られる画像における鮮鋭性を全体的に向上させることが可能となる。
【０１１６】
なお、本実施形態では、図１８等に示したように、チャンバ３０の基台３１上に放射線検出パネル３の素子基板４を載置し、その上方からシンチレータ基板５を載置して、シンチレータ基板５の上方側からシンチレータ基板５を被覆するように載置されたフィルム３２の下方空間Ｒ１内を減圧して素子基板４とシンチレータ基板５とを貼り付ける場合について説明した。
【０１１７】
しかし、素子基板４とシンチレータ基板５と接着剤２２とで区画された内部空間Ｃを減圧しつつ、放射線検出パネル３にその厚さ方向に大気圧程度の荷重を加えた状態を形成することが可能な方法であれば、上記のようなフィルム３２を用いる方法に限定されない。
【０１１８】
また、本実施形態の場合とは逆に、チャンバ３０の基台３１上に放射線検出パネル３のシンチレータ基板５を載置し、その上方から素子基板４を載置するようにして、放射線検出パネル３を製造し、放射線画像検出器１を製造するように構成することも可能である。
【０１１９】
この場合、図１２に示したフローチャートでは、第１基板載置工程（ステップＳ１）と第２基板載置工程（ステップＳ３）の順番が入れ替わる。また、図１３以降に示した各図では、チャンバ３０内での素子基板４およびシンチレータ基板５（およびそれに伴う光電変換素子１５やシンチレータ６等）の上下関係が入れ替わる。
【０１２０】
その際、シンチレータ基板５をチャンバ３０の基台３１に載置した後にシンチレータ６の周囲の部分の全周にわたって接着剤２２を配置したり、予めシンチレータ基板５のシンチレータ６の周囲の部分の全周にわたって接着剤２２を配置した後に接着剤２２が配置されたシンチレータ基板５をチャンバ３０の基台３１上に載置したり、或いは、チャンバ３０の基台３１に載置されたシンチレータ基板５の上方から、接着剤２２が複数の光電変換素子１５の周囲の部分の全周にわたって配置された素子基板４を載置するように構成してもよいことは、上記の実施形態と同様である。
【０１２１】
また、その場合、図１８に示した状態（なお、素子基板４がシンチレータ基板５の上側に存在する。）で、紫外線照射装置３６から紫外線を照射して接着剤２２を硬化して素子基板４とシンチレータ基板５とを貼り合わせる場合には、素子基板４を透過した紫外線がシンチレータ６や光電変換素子１５等に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０１２２】
そこで、それを防止するために、図２１に示したシンチレータ基板５の場合と同様に、素子基板４と光電変換素子１５等との間に紫外線を遮光する遮光層を形成することが好ましい。また、遮光層を、光電変換素子１５等が設けられた素子基板４の面とは反対側の面側に形成してもよいことは、上記の実施形態と同様である。
【０１２３】
一方、接着剤２２として熱硬化型の接着剤が用いられる場合には、例えば、チャンバ３０内に図示しない加熱装置を予め設けておき、接着剤２２を介して素子基板４とシンチレータ基板５とが減圧状態で貼り合わされた後、その加熱装置で接着剤２２を加熱して硬化させるように構成される。
【符号の説明】
【０１２４】
１  放射線画像検出器
３  放射線検出パネル
４  素子基板（第１の基板）
４ａ  表面
５  シンチレータ基板（第２の基板）
５ａ  表面
６、６＊  シンチレータ
６ａ  蛍光体
１５  光電変換素子
２２  接着剤
２３  遮光層
３２  フィルム
Ｃ  内部空間
Ｇ  間隙
Ｐａ  蛍光体の柱状結晶の鋭角状の先端
Ｒ１  下方空間
Ｓ  スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2010190610.tif 000021
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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